Возможна ли коррозия сплава Cu-Ni в растворе при следующих условиях a(OH-)=2,5•10-5 моль/л, a(Ni2+)=2•10-6 моль/л. Изобразите схему
Постоянный пользователь нашего ресурса написал нам почту в 3:15 с просьбой предоставить развернутый ответ на его вопрос. Наши эксперты отнесли этот вопрос к разделу Разное. Для ответа был привлечен один из опытных специалистов, который занимается написанием студенческих работ.
Цитируем вопрос ваш вопрос
Возможна ли коррозия сплава Cu-Ni в растворе при следующих условиях a(OH-)=2,5•10-5 моль/л, a(Ni2+)=2•10-6 моль/л. Изобразите схему электродных процессов и условную схему коррозионного элемента.Разбор вопроса и ответ на него
Раздел 'ЕГЭ (школьный)', к которому был отнесён этот вопрос является не простой рубрикой. Для подготовки ответа на вопросы из этой рубрики специалист должен обладать широкими познаниями в различных научных областях. Однако в нашей компании таковые имеются.
Вы спрашивали:
Возможна ли коррозия сплава Cu-Ni в растворе при следующих условиях a(OH-)=2,5•10-5 моль/л, a(Ni2+)=2•10-6 моль/л. Изобразите схему электродных процессов и условную схему коррозионного элемента.Конечно этот ответ может полностью не раскрыть тему вопроса, но мы постарались сделать его максимально полным. Предлагаем ознакомиться с мнением эксперта по этой теме:
1. понижается окислительная активность кислорода (смещение равновесия в стор. восст-я) в соответствии с уравнениями:
О2 + 2Н2О+4е ⇆ 4ОН-
О2 + 4Н+ +4е⇆ 2Н2О
2. Возникает возможность протекания так называемых вторичных процессов, когда продукты коррозии реагируют с компонентами коррозионной среды. В данном случае - Ni2+ с OH- с образованием малорастворимыых пленок. Хоть и незначительны защитные свойства этого гидроксида, но они есть.
3. В области низких pH коррозия никеля идет с водородной деполяризацией. При повышении pH процесс смещается в область кислородной деполяризации, скорость которой почти всегда лимитируется диффузионными ограаничениями.
Поэтому в слабощелочной среде коррозия замедляется, или не происходит вообще, нужно посчитать φ.
При коррозии сплава Cu-Ni окисляться будет более активный металл.
φº(Ni +2/Ni) = -0,25 В, φº(Cu+2/Cu) = +0,34 В
т.е. Ni, кот. будет служить анодом:
А(+) Ni - 2е- → Ni +2
φа = φº + (RT/nF)∙ln(aNi+2) = -0,25 + 0,059/2∙ln(2∙10-6 ) = -0,637 В
Cu будет катодом, на котором может проходить деполяризация воды. Вид деполяризации зависит от наличия в коррозионной системе деполяризатора.
В щел. среде без доступа воздуха при водородной деполяризации:
2H2O + 2е- → H2 + 2OH–
φ = -0,83 + 0,059∙ln(2,5∙10-5) = -1,143 В < φа - водородная деполяризация не идет.
В щелочной среде ( a(OH-)=2,5•10-5 моль/л) с доступом кислорода – кислородная:
К(-) O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
φк = φº + (RT/nF)∙ln(aOH-) = 0,82 + 0,059/4∙ln(2,5∙10-5 ) = 0,626 В >φа - возможна коррозия
Схема:
A (-) Ni | H2O, OH-, O2 | Cu (+) K
Однако вывод о возможности коррозии в данных условиях - число теоретический.
Скорость коррозии лимитируется скоростью самой медленной стадии, обычно катодной. Если коррозия с кислородной деполяризацией (как в нашем случае), то лимитирующая стадия - диффузия молекул О2 через диффузионный слой.
Скорость определяется предельной плотностью тока I пр:
I пр= 4F∙D(O2)∙C(O2)/δ ,
D(O2) - коэффициент диффузии кислорода,
C(O2) - концентрация кислорода в растворе,
δ - толщина диффузионного слоя.
В данном сл. возможно лимитирование и анодной реакции, т.к. у Ni высокая пассивирующая способность.
Поскольку данных нет, невозможно посчитать скорость лимитирующей стадии и определить, будет ли проходить коррозия на самом деле
К нам на почту приходит много вопросов. Мы стараемся отвечать на все. Однако вы должны понимать, что большая загруженность увеличивает время ответа. Сейчас среднее время ответа равно 10:19.